余 靜
(安徽省蕪湖生態(tài)環(huán)境監(jiān)測中心 安徽蕪湖 241000)
城市黑臭水體影響著城市居民的日常生活,對城市生態(tài)環(huán)境的影響也比較惡劣。國務(wù)院曾針對水體污染頒發(fā)了《水污染防治行動計劃》,文件表示2030 年我國城市黑臭水體將達(dá)到徹底清除[1]。為了對該計劃積極貫徹和落實,各地政府開始對城市黑臭水體進(jìn)行整治,從而使城市生態(tài)環(huán)境得到有效改善,但由于黑臭水體的成因比較復(fù)雜,導(dǎo)致城市黑臭水整治工作非常艱巨。對于城市黑臭水體整治工作,不僅需要對城市黑臭水體進(jìn)行了解和識別,更需要掌握城市黑臭水體整治技術(shù)和整治效果的評估方法,只有實現(xiàn)城市黑臭水體的有效整治,才能夠?qū)崿F(xiàn)城市生態(tài)環(huán)境的有效保護(hù)。
所謂城市黑臭水體指的是城市區(qū)域范圍內(nèi),出現(xiàn)對人們視覺感官造成不良感受的顏色以及散發(fā)令人感到不適氣味的水體統(tǒng)稱。由此可見,對城市黑臭水體進(jìn)行識別,通常是依賴于視覺和嗅覺等感官體驗來進(jìn)行識別,這種方法也是最為直接的識別方法,但若要采取科學(xué)的方法對城市黑臭水體進(jìn)行判定,還需根據(jù)相關(guān)評價指標(biāo)進(jìn)行測定。
城市黑臭水體一般依照黑臭的程度劃分為輕度黑臭和重度黑臭兩個級別,其分級評價指標(biāo)包括溶解氧、透明度、氨氮以及氧化還原電位四項,不同分級的黑臭水體,其分級指標(biāo)的檢測值存在差異,因此,水質(zhì)監(jiān)測以及分級結(jié)果可作為城市黑臭水體整治及其效果評估的重要依據(jù),具體的分級標(biāo)準(zhǔn)[2]見表1 所示。
表1 城市黑臭水體的分級標(biāo)準(zhǔn)
在4 項指標(biāo)之中,若單項指標(biāo)大于60%或者是兩項及兩項以上指標(biāo)30%數(shù)據(jù)處于“重度黑臭”這一級別,則可判定水體為“重度黑臭”水體,否則可判定為“輕度黑臭”水體。
城市黑臭水體的測定主要是對其各分級指標(biāo)進(jìn)行測定。其中,溶解氧一般采用電化學(xué)法進(jìn)行現(xiàn)場原位測定,透明度采取鉛字法或者是黑白盤法進(jìn)行現(xiàn)場原位測定,氨氮采取水楊酸—次氯酸鹽光度法測定或是采用納氏試劑光度法測定,測定方法為取水樣通過0.45μm 濾膜進(jìn)行過濾,氧化還原電位則通過電極法進(jìn)行現(xiàn)場原位測定[3]。各項指標(biāo)分析采用的方法可按照《水和廢水監(jiān)測分析方法》(第四版)執(zhí)行,測定結(jié)果按照表1 分級標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評定。
城市黑臭水體嚴(yán)重影響城市形象以及生態(tài)環(huán)境,對城市居民的生活也造成嚴(yán)重的困擾,因此,需要針對城市黑臭水體進(jìn)行整治,通過制定可行性實施方案,為城市黑臭水體整治提供支持。
在對城市黑臭水體的污染物來源以及水質(zhì)水量特征進(jìn)行系統(tǒng)分析的前提下,與城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)要求和環(huán)境控制目標(biāo)相結(jié)合,篩選可行性技術(shù)措施,同時保證整治過程中經(jīng)濟(jì)合理,將整治效果明顯作為目標(biāo),制定城市黑臭水體整治的技術(shù)方案,具體方案見圖1 所示。
圖1 城市黑臭水體整治技術(shù)方案
2.2.1 污染源調(diào)查
污染源調(diào)查工作是開展城市黑臭水體整治工作的基礎(chǔ),主要包括點源調(diào)查、面源調(diào)查、內(nèi)源調(diào)查以及其他污染源調(diào)查。其中,點源指的是通過點源形式進(jìn)入到城市水體的各類污染源,例如,合流管道在雨季出現(xiàn)的溢流、排放口直接排放的污水和廢水、分流管道旱流水和初期雨水等;面源調(diào)查指的是對分散源形式進(jìn)入到城市水體的各類污染源進(jìn)行調(diào)查,主要調(diào)查對象包括降水?dāng)y帶的污染負(fù)荷、畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的廢水等;內(nèi)源調(diào)查指的是對城市水體中的底泥污染物和水體懸浮物、水生植物、岸邊垃圾以及水華藻類等產(chǎn)生的腐敗物進(jìn)行調(diào)查;其他污染源還包括污水處理廠處理的尾水超出排放標(biāo)準(zhǔn)、秋季落葉產(chǎn)生的腐敗物等。
2.2.2 環(huán)境條件調(diào)查
從圖1 可知,環(huán)境條件調(diào)查的內(nèi)容主要包括對周邊環(huán)境、水文條件、水體岸線的硬化情況及其他條件進(jìn)行調(diào)查。其中,周邊環(huán)境主要調(diào)查的內(nèi)容為環(huán)境特征,包括城市黑臭水體臨近的道路情況、水體沿岸設(shè)施狀況等;水文條件調(diào)查的主要內(nèi)容是黑臭水體的邊界范圍、具體位置、水位及水深、水面的大小及流速流量等[4];水體的岸線硬化情況主要包括岸線面積、硬化的類型及厚度等;此外,還需調(diào)查城市黑臭水體持續(xù)時間、對周邊影響、居民投訴情況等,可通過對污染水體的化學(xué)成分及相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行調(diào)查,明確水體污染程度。
2.2.3 城市黑臭水體整治技術(shù)的選擇
城市黑臭水體整治工作應(yīng)該遵循“控源截污,生態(tài)修復(fù),內(nèi)源治理,活水循環(huán)”技術(shù)路線,將城市黑臭水體整治與城市生態(tài)環(huán)境保護(hù)密切關(guān)聯(lián)。保證整治技術(shù)方案的系統(tǒng)性和長效性,實現(xiàn)城市生態(tài)功能修復(fù),因此,可以采取控源截污技術(shù)、內(nèi)源治理技術(shù)、生態(tài)修復(fù)技術(shù)以及其他黑臭水體整治技術(shù)。
2.2.4 整治效果評估方法
采用城市黑臭水體整治技術(shù)開展整治工作后,還需對城市黑臭水體的整治效果進(jìn)行評估。主要采取多主體評估的方法,即通過公眾調(diào)查、專業(yè)機(jī)構(gòu)監(jiān)測、整治單位的整治記錄以及政府部門的抽查核查等多方面進(jìn)行綜合評估。
城市黑臭水體整治技術(shù)的選用應(yīng)該堅持長效、經(jīng)濟(jì)、適用、安全等多重原則,保證選用的整治技術(shù)與城市黑臭水體治理難度相符,針對黑臭水體實際情況采取相應(yīng)的整治技術(shù),同時要確保技術(shù)實施的經(jīng)濟(jì)性,從而降低整治成本。由于城市黑臭水體具有易復(fù)發(fā)、地域性強(qiáng)、季節(jié)性強(qiáng)等突出特點,需要保證整治技術(shù)能夠發(fā)揮長效作用,且在實施中具備一定的安全性。根據(jù)上述方案可以采取如下整治技術(shù)。
控源截污技術(shù)主要包括截污納管技術(shù)和面源控制技術(shù)。兩種技術(shù)的應(yīng)用范圍各不相同,因此在實際應(yīng)用時,還需要根據(jù)實際情況合理選擇。
3.1.1 截污納管技術(shù)
該技術(shù)適用于污水的源頭控制,避免污水排放到城市水體之中,一般在城市沿岸設(shè)置的污水排放口、旱流水排放口、雨水管道排放口以及合流治污排放口等工程治理之中應(yīng)用。在城市黑臭水體整治工作中,該技術(shù)的應(yīng)用形式最為直接。主要是在沿湖或者沿河位置鋪設(shè)截污管線,并對提升泵房進(jìn)行合理的設(shè)置,從而使污水被截流,將污水引入到收集處理系統(tǒng)之中,從而發(fā)揮截污作用[5]。對于一些老舊城區(qū)而言,會存在一些雨污合流的管網(wǎng),對于這一類黑臭水體的整治而言,應(yīng)該在沿湖岸或者是河岸設(shè)置溢流控制設(shè)施。若不具備沿湖或沿河進(jìn)行截污條件時,應(yīng)該采取就地處理工程對城市黑臭水體進(jìn)行整治。切勿直接將截污向河流下游排放。此外,截污納管技術(shù)實際應(yīng)用時,還需要對接受水體的水位標(biāo)高以及溢流裝置的排水口標(biāo)高進(jìn)行全面考慮,避免污水溢出,還需要在出口處設(shè)置止回設(shè)施,避免暴雨天氣時出現(xiàn)倒灌現(xiàn)象,截污納管技術(shù)示意圖見圖2 所示。
圖2 截污納管技術(shù)應(yīng)用示意圖
該技術(shù)在應(yīng)用時也存在一定的限制因素。例如,該技術(shù)實施中,其工程量和整體投資偏大,工程在實施時也存在較大的難度,建設(shè)周期也比較長;此外,截污納管技術(shù)應(yīng)用時,若污水未能夠排入污水處理廠,則城市污水處理系統(tǒng)的壓力將會驟增,在這種情況下還需要設(shè)置其他處理設(shè)施。
3.1.2 面源控制技術(shù)
該技術(shù)主要應(yīng)用于冰雪融水、初期雨水、地表廢棄物以及畜禽養(yǎng)殖產(chǎn)生的污水等污染源的整治。該技術(shù)融合于海綿城市建設(shè)項目之中,采取初期雨水凈化技術(shù)、廢棄物收集技術(shù)、畜禽養(yǎng)殖糞尿分類技術(shù)、雨污分離技術(shù)等進(jìn)行整治。該技術(shù)在實際應(yīng)用中具有影響范圍廣、工程量大、工期長等突出特點,所以在實際應(yīng)用中易受其特點影響。
內(nèi)源治理技術(shù)主要是針對內(nèi)源污染而采取的一類城市黑臭水體整治技術(shù),根據(jù)內(nèi)源污染范圍,可將此類技術(shù)劃分為垃圾清理技術(shù)、漂浮物及生物殘體清理技術(shù)以及清淤疏浚技術(shù),三種整治技術(shù)的適用范圍、技術(shù)要點以及限制因素如下。
3.2.1 垃圾清理技術(shù)
該技術(shù)應(yīng)用的方向主要是對城市水體沿岸出現(xiàn)的垃圾或是對臨時垃圾堆放點進(jìn)行清理。該技術(shù)的應(yīng)用要點在于城市水體沿岸出現(xiàn)的垃圾對城市生態(tài)環(huán)境影響比較嚴(yán)重,是污染控制的關(guān)鍵點,而臨時垃圾堆放點的整治處理屬于重中之重,同時也屬于一次性污染清理工程,必須將此類污染點予以一次性清理,保證清理到位,避免出現(xiàn)遺留污染物。
3.2.2 漂浮物及生物殘體清理技術(shù)
該技術(shù)可應(yīng)用于城市水體岸帶植物以及水生植物的收割、水面漂浮物、懸浮物的清理以及季節(jié)性落葉的清理等。由于岸帶植物、水生植物以及落葉均是內(nèi)源污染物,并且具備一定的季節(jié)性特點,因此,需要在其腐爛之前進(jìn)行處理。城市水體水面上的漂浮物包括塑料袋、生活垃圾以及落葉等,在對這些垃圾進(jìn)行處理時,需要長期對其進(jìn)行清撈和維護(hù),從而保證黑臭水體有效防控。
3.2.3 清淤疏浚技術(shù)
該技術(shù)在所有類型的黑臭水體中均可適用,特別是在城市重度黑臭水體中的底泥污染物清理工作中非常適用,可將黑臭水體之中出現(xiàn)的內(nèi)源污染負(fù)荷快速地進(jìn)行降低,有效避免了其他整治技術(shù)應(yīng)用后,底泥污染物釋放到水體之中。該技術(shù)在應(yīng)用時主要可分為機(jī)械清淤疏浚和水力清淤疏浚兩種方式,由于清淤疏浚工程需要考慮黑臭水凈化及存儲措施,所以在正式開展清淤之前,需要對底泥污染進(jìn)行全面調(diào)查,確定疏浚的深度及具體范圍;還要以當(dāng)?shù)氐慕涤晏攸c和氣候特征為依據(jù),對清淤疏浚開展的季節(jié)進(jìn)行合理確定;保證清淤疏浚工程不會對水生植物的生長產(chǎn)生不良影響;完成清淤疏浚后,需要對回水水質(zhì)進(jìn)行檢測,保證水質(zhì)達(dá)到相關(guān)指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)要求。該技術(shù)在實際應(yīng)用時還存在一些限制因素,例如,需要對疏浚的深度進(jìn)行合理控制,避免河底生態(tài)環(huán)境受到破壞;水體底泥在運輸和處置時具有較高的難度,若處置不當(dāng)會產(chǎn)生二次污染,必須嚴(yán)格按照相關(guān)規(guī)定進(jìn)行安全處置。
生態(tài)修復(fù)技術(shù)是當(dāng)前城市黑臭水體整治所提倡的技術(shù)類型之一,該技術(shù)能夠促進(jìn)生態(tài)環(huán)境的恢復(fù),使城市黑臭水體整治工作的附加效果增強(qiáng)。生態(tài)修復(fù)技術(shù)在城市黑臭水體整治工作中的應(yīng)用,主要體現(xiàn)以下三項重要技術(shù)。
3.3.1 岸帶修復(fù)技術(shù)
該技術(shù)應(yīng)用于硬化湖岸或是河岸的生態(tài)修復(fù),是針對城市黑臭水體污染治理的一種長效技術(shù)措施。該技術(shù)主要通過生態(tài)護(hù)岸、植草溝以及透水磚等多種方式對硬化湖岸以及河岸實施生態(tài)化改造,通過對水體自凈能力以及岸線自凈能力的恢復(fù),提升治污效果。岸帶修復(fù)工程的工程量較大,工程垃圾的處置成本高,在實施時可能會減少水體親水區(qū),在潮濕或者是降雨季節(jié)可能會增加岸帶的危險性。處置成本比較高。
3.3.2 生態(tài)凈化技術(shù)
生態(tài)凈化技術(shù)主要在水體水質(zhì)長效保持方面應(yīng)用,采取恢復(fù)和構(gòu)建生態(tài)系統(tǒng)的方法對水體中出現(xiàn)的污染物進(jìn)行持續(xù)去除,從而實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境的改善。采用的技術(shù)方法主要包括生態(tài)浮島、人工濕地以及種植水生植物等方法,通過構(gòu)建“土壤——微生物——植物”這一生態(tài)系統(tǒng),有效地將水體中出現(xiàn)氮磷、有機(jī)物等污染物去除。該技術(shù)應(yīng)用時需要從提升景觀、凈化水質(zhì)以及提升氣候適應(yīng)性等多方面綜合考慮。
3.3.3 人工增氧技術(shù)
該技術(shù)屬于階段性技術(shù)措施,一般應(yīng)用于整治后的水體保持工作,具備復(fù)氧功能,可將水體溶解氧的整體水平予以提升,并且還能夠使區(qū)域水體的流動性增強(qiáng)。該技術(shù)在應(yīng)用時主要是通過噴泉、跌水以及射流等曝氣形式應(yīng)用的,可實現(xiàn)水體流動性的提升。對于重度黑臭水體不可應(yīng)用噴泉及射流,人工增氧技術(shù)所采用的設(shè)施設(shè)備不應(yīng)該對水體行洪產(chǎn)生影響,該技術(shù)需要長期維護(hù),對電能的消耗比較多。
除了采用上述整治技術(shù)之外,還有一些其它整治措施,例如,清水補(bǔ)給技術(shù)以及就地處理技術(shù)等。清水補(bǔ)給技術(shù)適用于水體缺水補(bǔ)充,對于改善水體流動性發(fā)揮重要作用,該技術(shù)主要是對城市的雨洪水、再生水、地表水進(jìn)行利用;就地處理則適用于短期之內(nèi)未能達(dá)到截污納管的排污口,同時也應(yīng)用于無替換的黑臭水體,需要裝配廢水處理設(shè)施,可用于突發(fā)性黑臭水體污染事件處理,使用便捷,成本也低。
城市黑臭水體整治效果的評估方法采取多主體評估方法。多主體評估是指針對城市黑臭水體整治的效果以及生態(tài)環(huán)境的恢復(fù)情況,從多個主體進(jìn)行評估,最后根據(jù)評估結(jié)果確定城市黑臭水整治效果。首先,城市黑臭水體整治工程與公眾利益關(guān)系最為緊密,需要公眾參與此項工作,政府可以委托第三方評估機(jī)構(gòu),設(shè)置調(diào)查問卷,對黑臭水體的整治效果進(jìn)行調(diào)查,所設(shè)置的調(diào)查問卷內(nèi)容應(yīng)淺顯易懂、簡單明了;同時,還要由專業(yè)機(jī)構(gòu)開展監(jiān)測工作,將監(jiān)測結(jié)果匯編成報告,進(jìn)行輔助評估,監(jiān)測機(jī)構(gòu)可以按照200~600m 間距確立檢測點進(jìn)行檢測,單一水體檢測點應(yīng)該在3 個以上,每周取樣1 次,持續(xù)檢測6 個月,檢測結(jié)果由專家進(jìn)行評估;整治工程開展中,工程施工單位應(yīng)該對日常作業(yè)進(jìn)行記錄,并形成材料,可輔助專家對整治效果進(jìn)行評估;此外,政府部門也應(yīng)該加強(qiáng)監(jiān)管,以預(yù)防為主,治理為輔,從源頭杜絕城市黑臭水體污染事件,嚴(yán)格按照現(xiàn)有規(guī)定監(jiān)管污水排放。通過多方共同作用,提升城市黑臭水體整治效果評估的準(zhǔn)確性。
綜上所述,城市黑臭水體影響著城市形象、生態(tài)環(huán)境和人們的生活,本文針對城市黑臭水體進(jìn)行了簡要的介紹,目的是對城市黑臭水體進(jìn)行準(zhǔn)確鑒別,在此基礎(chǔ)上,探討了控源截污技術(shù)、內(nèi)源治理技術(shù)以及生態(tài)修復(fù)技術(shù)等治理技術(shù),這些技術(shù)對于城市黑臭水體污染問題的有效解決可以發(fā)揮重要作用,應(yīng)用時還需根據(jù)治理方向選擇合適的治理技術(shù),同時還要做好評估和監(jiān)督工作,為城市黑臭水體污染問題的合理解決提供保障。